Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 300 мм²: полный технический анализ и область применения

Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 300 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасную эксплуатацию в условиях повышенных требований к пожарной безопасности.

Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А) 1 кВ 300 мм²

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (Пв – обозначение по ГОСТ, указывающее на вулканизированный полиэтилен).
• в – оболочка из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката.
• КШ – защитный экран в виде медной оплетки (К) и броня из стальных оцинкованных проволок (Шв – шланг защитный ввинченный).
• нг(А) – исполнение по пожарной опасности с пониженным дымо- и газовыделением, не распространяющее горение при групповой прокладке по категории А (наибольшая огневая стойкость).
• 1 кВ – номинальное напряжение 1000 В.
• 300 мм² – номинальное сечение основной токопроводящей жилы.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) является многослойной и включает в себя несколько ключевых элементов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий высокой электропроводности) или аналогичной, сечением 300 мм². В зависимости от требований гибкости, жила может быть однопроволочной (класс 1 по ГОСТ 22483) для жестких условий прокладки или многопроволочной (класс 2) для обеспечения большей гибкости. Для сечения 300 мм² чаще применяется многопроволочная конструкция.

2. Изоляция жилы

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) изменяет молекулярную структуру полимера, значительно повышая его термическую стойкость, механическую прочность и устойчивость к трекингу. Рабочая температура жилы достигает +90°C, а в режиме перегрузки допускается +130°C. Кратковременно (не более 8 часов) кабель может выдерживать температуру до +250°C в условиях короткого замыкания.

3. Скрутка и заполнение

Изолированные жилы скручиваются в сердечник. Межжильное пространство заполняется экструдированным или наложенным жгутом из невулканизированной резиновой смеси или аналогичным материалом, что обеспечивает круглую форму кабеля и дополнительную герметизацию.

4. Экранирование

Поверх скрученных жил накладывается экран из электропроводящего материала (чаще всего – медная лента или комбинированный экран) и медных проволок малого диаметра, уложенных спирально. Этот слой выполняет несколько функций: выравнивает электрическое поле вокруг жил, защищает от внешних электромагнитных помех, а также служит в качестве элемента, коротящегося на землю в случае пробоя изоляции, что способствует срабатываению защитной аппаратуры.

5. Броня

В качестве броневого покрова применяются оцинкованные стальные проволоки, наложенные поверх экрана. Броня типа «Шв» (шланг защитный) предназначена для защиты кабеля от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов. Оцинковка обеспечивает антикоррозионную защиту.

6. Защитный шланг (оболочка)

Наружная оболочка изготавливается из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Материал оболочки соответствует требованиям «нг(А)», что означает нераспространение горения при групповой прокладке, низкое дымо- и газовыделение, отсутствие галогенов (в исполнении «нг(А)-HF»). Оболочка защищает броню от коррозии и внешних воздействий.

Основные технические характеристики

Электрические параметры

Для кабеля АПвКШвнг(А) 1 кВ 300 мм² с алюминиевой жилой:

• Сопротивление жилы при постоянном токе при +20°C: не более 0.099 Ом/км (для многопроволочной).
• Допустимый длительный ток нагрузки (Iдл): Зависит от условий прокладки. Например, при прокладке в земле (траншее) – примерно 355 А, в воздухе – около 365 А. Точные значения определяются по ПУЭ 7 изд., глава 1.3, с учетом поправочных коэффициентов на температуру земли/воздуха, количество работающих кабелей в траншее и т.д.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц: 3.5 кВ в течение 10 минут.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при прокладке.
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C.
• Монтаж без предварительного подогрева: возможен при температуре не ниже -15°C.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Параметры пожарной безопасности (нг(А))

• Не распространяет горение при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие условия испытаний).
• Коррозийная активность продуктов горения: pH ≥ 4,3, удельная электропроводность ≤ 10 мСм/мм (для исполнения «нг(А)-HF»).
• Дымообразование: минимальное (оптическая плотность дыма регламентируется).
• Огнестойкость: может иметь исполнение с огнестойкостью (например, ПвПШвнг(А)-FR), но в базовой марке не предусмотрена.

Область применения

Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 300 мм² применяется для создания надежных силовых линий, работающих в условиях высоких требований к механической защите и пожарной безопасности. Основные сферы использования:

• Промышленные предприятия: питание мощного оборудования, распределение энергии по цехам, главные и вторичные распределительные щиты.
• Энергетическая инфраструктура: вводы и выводы из трансформаторных подстанций 6-10/0,4 кВ, соединения между распределительными устройствами.
• Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
• Взрыво- и пожароопасные зоны: при прокладке в кабельных сооружениях (лотках, тоннелях, шахтах) с обязательным заземлением брони и экрана.
• Наружная прокладка: в кабельных каналах, по эстакадам, с защитой от прямого солнечного излучения.
• Прокладка в земле (траншее): при условии защиты от механических повреждений (брони достаточно) и в неагрессивных грунтах. Рекомендуется использование сигнальной ленты или защитных плит.

Важно: Прокладка по сгораемым конструкциям и внутри помещений категорий по пожарной безопасности Г1-Г4 требует соблюдения норм ПУЭ и СП по обеспечению нераспространения горения.

Сравнение с аналогами и выбор

Выбор между АПвКШвнг(А) и другими марками определяется проектом, условиями эксплуатации и бюджетом.

Сравнительная таблица кабелей на 1 кВ сечением 300 мм²

Марка кабеля	Материал жилы	Изоляция	Броня/Защита	Ключевые отличия и применение
АПвКШвнг(А)	Алюминий	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Проволочная броня, шланг ПВХ нг(А)	Оптимальное сочетание цены, механической защиты, пожарной безопасности. Для групповой прокладки в кабельных сооружениях.
АВБбШвнг(А)	Алюминий	ПВХ пластикат	Две стальные ленты, ПВХ шланг нг(А)	Более дешевый аналог, но с худшими диэлектрическими и температурными характеристиками изоляции (+70°C). Для общих промышленных сетей.
ПвКШвнг(А)	Медь	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Проволочная броня, шланг ПВХ нг(А)	Медная жила имеет меньший диаметр, большее Iдл, выше стоимость. Для ответственных объектов с высокими токами нагрузки.
АПвПу2гнг(А)-ХЛ	Алюминий	Сшитый полиэтилен (XLPE)	Гофрированная лента из стали, полимерная оболочка	Облегченная броня, меньший диаметр и вес. Для прокладки в кабельных каналах, где нет риска растяжения.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Заземление: Броня и экран кабеля подлежат обязательному заземлению с двух сторон для безопасности и правильной работы защит. Сопротивление заземления должно соответствовать ПУЭ.
• Радиус изгиба: Строгое соблюдение минимального радиуса изгиба (15D) предотвращает повреждение изоляции и экрана.
• Соединение и оконцевание: Для алюминиевых жил сечением 300 мм² необходимо использовать специальные кабельные наконечники (гильзы) опрессовочные или болтовые, с переходным контактным пастом для предотвращения окисления. Места соединений должны быть герметизированы.
• Прокладка в земле: Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Дно траншеи должно быть подготовлено (подушка из песка или просеянной земли). При параллельной прокладке нескольких кабелей необходимо соблюдать расстояния, указанные в ПУЭ.
• Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением 3.5 кВ и проверена на целостность жил и экрана (сопротивление изоляции мегаомметром на 2500 В).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвКШвнг(А) принципиально отличается от АВБбШвнг(А)?

Основное отличие – материал изоляции жил. У АПвКШвнг(А) – сшитый полиэтилен (XLPE), у АВБбШвнг(А) – ПВХ. XLPE имеет более высокую рабочую температуру (+90°C против +70°C), лучшую стойкость к перегрузкам и коротким замыканиям, меньшие диэлектрические потери и более высокую стойкость к влаге и трекингу. Кабель с XLPE имеет больший срок службы и надежность, но и стоимость выше.

Можно ли прокладывать кабель АПвКШвнг(А) открыто по фасаду здания?

Да, можно, но с учетом следующих условий: кабель должен быть защищен от прямого воздействия ультрафиолетового излучения (солнечного света), так как ПВХ оболочка может со временем разрушаться под УФ-лучами. Рекомендуется прокладка в гофротрубах, коробах или по несгораемым конструкциям. Также необходимо обеспечить надежное крепление с учетом веса кабеля.

Как правильно выбрать сечение 300 мм²? Достаточно ли его для мощности 250 кВт?

Выбор сечения – комплексная задача, учитывающая не только мощность, но и род тока (3-фазный/1-фазный), способ прокладки, температуру окружающей среды, длину линии (потеря напряжения). Для ориентировочной оценки трехфазной нагрузки 250 кВт при напряжении 0,4 кВ: ток составит примерно 360 А. При прокладке в земле Iдл для данного кабеля ~355 А, что близко к пределу. Необходим детальный расчет по ПУЭ. Возможно, потребуется сечение 400 мм² или параллельная прокладка двух кабелей меньшего сечения.

Обязательно ли заземлять броню и экран, и что будет, если этого не сделать?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 2.3.71, 1.7.76). Без заземления:
1. При пробое изоляции броня окажется под опасным потенциалом, что создает угрозу жизни персонала.
2. Наведенные в броне и экране токи могут вызвать их нагрев и снизить пропускную способность кабеля.
3. Экранирующие свойства кабеля не будут работать эффективно.

Что означает индекс «нг(А)» и чем он отличается от «нг(В)» или просто «нг»?

Индекс «нг» означает «не распространяющие горение». Буква в скобках указывает категорию испытаний по нераспространению горения:
— нг(А): Наиболее строгие испытания. Кабель не распространяет горение при групповой прокладке в вертикальном положении с удельной пожарной нагрузкой, эквивалентной 7 литрам горючей жидкости на 1 метр длины.
— нг(В), нг(С), нг(D): Менее строгие категории с меньшей пожарной нагрузкой (3.5, 1.5, 0.5 л/м соответственно).
Для большинства современных объектов энергетики и инфраструктуры требуются кабели с категорией не ниже нг(А).

Допускается ли прокладка кабеля АПвКШвнг(А) в одном лотке с кабелями других марок, например, с контрольными кабелями?

Допускается, но с соблюдением правил ПУЭ (гл. 2.1, 2.3) и противопожарных норм. Силовые кабели до 1 кВ можно прокладывать совместно с контрольными кабелями в одном лотке, если последние также имеют исполнение «нг(А)» и защищены от механических повреждений, которые могут быть причинены силовыми кабелями. Рекомендуется разделять их перегородками или прокладывать на разных уровнях лотка. Совместная прокладка с кабелями на напряжение выше 1 кВ, как правило, не рекомендуется.

Как определить подделку или некачественный кабель при приемке?

Необходимо требовать полный пакет документов: сертификат соответствия, сертификат пожарной безопасности, протоколы испытаний. Провести визуальный и измерительный контроль:
1. Проверить сечение жилы штангенциркулем и сравнить с паспортным.
2. Оценить толщину изоляции и оболочки.
3. Проверить маркировку на оболочке (она должна быть четкой, несмываемой и содержать все данные: марку, сечение, напряжение, ГОСТ/ТУ, дату изготовления, знак пожарной безопасности).
4. Обратить внимание на цвет и качество меди в экране (проволоки должны быть лужеными, без окислов).
5. Взвесить бухту и сравнить вес с теоретическим (для АПвКШвнг(А) 1х300 вес около 4500-5000 кг/км). Существенное отклонение в меньшую сторону – признак экономии на материалах.